专利名称：电开关设备中储能机构的闭合支座和弹键组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及电开关设备，例如用于运载大电流的电力电路中的电力断路器、网络保护器及开关。这种设备用一根大弹簧存储充足的能量，以便在为打开弹簧加载的同时，闭合设备的触头而阻抗由大电流产生的相当大的磁斥力。本发明尤其涉及由闭合弹簧确定并控制能量的存储与释放的操纵机构。具体地说，它涉及在加载状态下保持闭合弹簧以备闭合之用的闭合支座、将闭合支座松释为初始闭合所用的弹键组件，以及将闭合支座与弹键组件复位的复位装置。
用于断开与闭合电力电路的电开关设备，通常采用形式为一根或几根弹簧的能量存储装置，把该装置的触头，闭合进可在此种电路中延伸的大电流中。这种电力设备，包括电力断路器与提供保护的网络保护器，以及用于为电路的部件供能与去能或在替代电源之间进行转换的电力开关。这些电力断路器、网络保护器及开关，也包括一根断开弹簧或径向地将触头分开所用的一些弹簧，以便在电力电路中中断电流的流动。当断开弹簧被闭合弹簧闭合时就加载，因此，闭合弹簧必须存储充足的能量，以便为了闭合及为断开弹簧加载而克服机械力与磁力。如所说明的，闭合弹簧与断开弹簧中二者之一或二者，可以是单根弹簧或多根弹簧，且应被认为是其中之一，即使为了便利起见在下文中是用单根弹簧也是如此。
一个操纵机构确定并控制闭合弹簧的加载与卸载。通常而言，操纵机构包括一个顺单一方向转动并与闭合弹簧接合的凸轮构件，当凸轮通过一个棘轮机构或用手柄而手动地、或用电机而自动地被转动时，接合了的弹簧就被加载。在加载周期中。当凸轮被递增转动时，棘轮机构就走一些返回行程。当闭合弹簧完合加载时，凸轮就外突于本身且弹簧中存储了的能量会驱动凸轮。闭合支座在加载状态下支承着该弹簧。通常而言，当存储了的能量为了闭合电力设备的触点而释放时，闭合支座被弹簧偏压成这种被锁闭状态，且松释机构就收回闭合支座。当弹簧被松释且凸轮被驱动到可使新的加载周期开始的闭合位置之后，由于闭合支座通常被偏压到锁闭状态，它就自动复位。闭合支座这种向锁闭状态的偏压，加大了所要求的松释力。因此，对于闭合支座及相关的电力断路器、网络保护器及开关的操纵机构来说，就有改进的余地。
所以，对于电开关设备例如电力断路器、网络保护器与开关，尤其是将闭合弹簧保持在加载状态的闭合支座来说，需要有一个改进的操纵机构。
在这方面，需要操纵机构所带闭合支座具有比通常所提供的要更轻的松释力。
还需要改进了的操纵机构中的闭合支座不偏压至锁闭位置。
这些需要及其他需要由发明来满足，在发明的目的在于电开关设备例如电力断路器、网络保护器及开关所用操纵机构，这种机构具有一个包括闭合弹簧与为闭合弹簧加载的装置这样的闭合弹簧机构，该装置含有一个当闭合弹簧被完全加载时而被闭合弹簧耦合与驱动的凸轮构件。操纵机构还包括摆动地被安装、具有与凸轮构件配合并防止其转动的锁闭位置这样的闭合支座，闭合支座还具有与凸轮构件脱离以便凸轮构件被闭合弹簧自由转动的未锁闭位置。一个偏压装置将闭合支座偏压至未锁闭位置。一个弹键组件与闭合支座连接，且当复位时将闭合支座锁闭于锁闭位置中。当凸轮构件朝向闭合支座转动时，复位装置将弹键组合复位。
复位装置最好是一根摆动安装的复位杆，该复位杆具有一个当凸轮构件转动时而被凸轮构件接合的复位销。复位杆与闭合支座接合，把闭合支座转动得阻抗偏压装置所用偏压至锁闭位置，它还将弹键组件复位以便把闭合支座锁闭在锁闭位置中。弹键组件最好包括一个带弹键凸耳的弹键板。一根弹键连杆将弹键板与闭合支座连接以便它们一起转动。弹键组件还包括一根具有松释凹口的可转动闭合轴。当弹键轴处于扳起位置时，弹键凸耳与弹键轴接合；而当闭合轴被转动到松释位置时，弹键凸耳则跌落，从而弹键板被偏压装置通过凹口而抽拉，且闭合支座被转动到未锁闭位置。
闭合支座与复位杆也最好安装在一根共用枢轴上。复位杆与闭合支座二者其中之一，具有与另一者接合的一个侧向凸起，以便在复位期间当复位杆上的销被凸轮构件接合时，将闭合支座转动到锁闭位置。当弹键轴被转动到松释位置且偏压装置将闭合支座转动到未锁闭位置时，这个侧向凸起也将复位杆定位得被凸轮构件接合。
操纵机构的凸轮构件具有一个被闭合支座接合的止动构件，以及一个在止动构件前方的复位构件，当凸轮在闭合弹簧加载期间而被转动时，复位构件接合并驱动复位装置。此处的加载装置包括一个加载期间产生凸轮构件返回行程的棘轮，一根弹簧把复位杆偏压得与闭合支座接合，但允许凸轮构件上的复位构件回应凸轮构件的返回行程而让复位杆移离闭合支座。
连同附图阅览对推荐实施例的下述说明，可充分理解本发明。在这些附图中
图1是符合本发明的一个低电压、高电流电力断路器的分解立体图；图2穿过图1所示断路器的一个电极而绘成的垂直剖面图，显示在断开期间各个触头分开的情况；图3是构成电路操纵机构的一个框架组件的分解立体图；图4是显示操作机构组件的分解立体图；图5是穿过组装了的操纵机构截取摇摆器组件而绘成的部分垂直剖面图；图6是显示构成操纵机构一部分的闭合弹簧安装情况的立体图；图7是构成操纵机构一部分的凸轮组件的侧视图；图8是连同触点断开、闭合弹簧卸载而显示的操纵机构各主要部件关系的纵剖面图；图9是相似于图8显示触点断开、闭合弹簧加载的视图；图10是相似于图8显示触点闭合、闭合弹簧卸载的视图；图11是相似于图8显示触点闭合、闭合弹簧加载的视图；图12是控制着闭合弹簧松释的闭合支座的立视图，显示操纵机构的凸轮构件与已卸载闭合弹簧及已松释闭合支座的关系的视图13是相似于图12显示在闭合弹簧加载期间闭合支座被复位情况的视图；图14是相似于图12显示闭合支座将弹簧保持在加载状态的视图；图15是相似于图12显示闭合支座一当已被松释而闭合触头之后的视图；图16是闭合支座组件的端视图；图17是联锁着跳闸D弹键与闭合D弹键的操作之用的联锁组件立体视图；图18是图17所示联锁连同触点处于断开状态的侧视剖面图；图19是相似于图18显示当闭合电磁线圈被驱动时，联锁操纵情况的视图；图20是相似于图18，在防止闭合弹簧被闭合电磁线圈连续驱动而反复点火的“过火”条件下的联锁视图；图21是相似于图8，显示当电路断路器主触头闭合时弹键组件情况的视图；图22是显示操纵机构上的按钮安装情况前立视图；图23是显示按钮与弹键组件的耦合情况立体图；图24是操纵机构的前立视图，显示面板及按钮与指示器的安装情况；图25是显示指示器的面板后面立体图；图26是沿图24中线段26截取的面板垂直剖视图；图27是闭合弹簧状态指示器的立体图；图28是显示在弹簧处于卸载状态下闭合弹簧状态指示器速动的操纵机构侧立视图；图29是相似于图28的视图，显示刚好在弹簧完全加载之前闭合弹簧指示器的状态；图30是相似于图28的视图，显示闭合弹簧指示器处于加载状态；图31是当电路断路器触头闭合时触头状态指示器操纵机构的侧立视图；图32是相似于图31的视图，显示当电路断路器主触头断开时断开/闭合的指示器操纵机构；图33是组装了的操纵机构立体图，尤其显示手动与电动的加载系统；图34是用于闭合弹簧的手动加载机构分解立体图；图35是构成弹簧加载机构一部分的棘轮的一部分放大尺寸的立视图；图36是操纵机构的侧立视图，显示闭合弹簧加载机构已组装且为了清晰起见已将电机加载装置的一部分去除；图37是用于为闭合弹簧电动加载的电机操纵器立体图；图38是显示加载机构替换实施例的片断立视图；图39是简化操纵机构的一个特性的略视图。
本发明以应用于电力断路器为例来说明。然而，本发明对于其他用于断开与闭合电力电路的电开关设备也有用途。例如，它对于为分电路提供断路及为了分配系统所用选择替换电源的转换开关，也有用途。电力断路器与这些各种开关的主要区别在于，电力断路器有一个提供过载保护的跳闸机构。本发明也可应用于在特定领域为配电网提供保护与绝缘的网络保护器。
参见图1，本发明的电力断路器1具有包括模制的前壳5与后壳7的外壳3，以及一个盖子9。示例的断路器1具有与前壳、后壳5、7构成3个电极室11的3个电极10。每个电极10均有一个被直立电弧室盖15封住的电弧室13。
断路器1具有一个操纵机构17，安装在前壳5前面并被盖子9封住。操纵机构17有一块通过盖子中一个开口21可进入的面板19。操纵机构17包括一根为了闭合断路器而被加载得存储能量的大弹簧18。面板19上安装着用于闭合断路器而被驱动来为闭合弹簧卸载的电钮23的按钮，以及用于断开断路器的断开电钮25的按钮。指示器27与29分别显示闭合弹簧的情况与触头的断开/闭合状态。闭合弹簧18由加载手柄31的操作或遥遥地由电机操纵器(未显示)而被加载。
共用的操纵机构17被每个电极都有的带凸起部35的电极轴35连接到各个电极。如常规的那样，断路器1包括一个支承在盖子9中的电跳闸器37，它通过电极轴37的转动以回应流经断路器的电流的预定特性而驱动操纵机构17断开断路器所有的电极10。
图2是穿过一个电极室的垂直剖面图。电极10包括一个伸出后壳7之外以连接交流电源(未显示)的线路侧导体39。一个负荷导体41也伸出后壳7之外，通常用于连接负荷网络(也未显示)的导体。
每个电极10包括一对主触头43，该主触头包括一个静止主触头45与一个活动主触头47。活动主触头47被一个活动导体组件49承载。这个活动导体组件49包括若干被以有间隔的轴向关系而装在固定于触头承载件55的枢轴销53上的触头销51。触头承载件55具有一个模制的本体57及具有可转动地支承在外壳3中的枢轴61这样的一对腿部59(仅显示了一个腿部)。
触头承载件55被驱动机构17围着枢轴61转动，该枢轴包括通过一条槽67而接纳于承载件本体57的横向通道65中的一根驱动销63，驱动销63由平面69键接在该槽中。驱动销63固定在被接纳于承载件本体的槽73中的一根驱动连杆71上。驱动连杆的另一端，由销75摆动地连接着相似连接着断路器其他电极的承载件(未显示)的电极轴33上的相关电极臂35。电极轴33由操纵机构17以将要说明的方式转动。
一个活动主触头47固定在每个触头销51的与该销自由端有间隔的一个点上。邻接着自由端的那部分触头销，构成一个活动灭弧触头即“灭弧趾”77。一个静止灭弧触头79，配置于装在线路侧导体39上的整体的灭弧触头和流道81的前面。静止灭弧触头79与灭弧趾77一起构成一对灭弧触头83。整体的灭弧触头和流道81往上朝着装于电弧室13中的常规熄弧沟85而延伸。
触头销51如图2所示在承载件55的枢轴销53上被一对座落于承载件本体55的凹部89中的螺旋压簧87顺时针偏压。操纵机构17转动电极轴33，电极轴又顺时针摆动触头承载件55至一闭合位置(未显示)以闭合主触头43。为了断开各个触头，操纵机构17松开电极轴33，而压簧87则顺着逆时针方向把承载件55推进到断开位置(未显示)。当承载件被顺时针朝着闭合位置转动时，灭弧趾77首先接触静止灭弧头79。当承载件继续顺时针移动时，弹簧87施压使得触头51在枢轴销53周围摇动直至主触头43闭合。继续顺时针转动到完全闭合位置(未显示)，就会使灭弧触头83断开，同时主触头43依然闭合。在该闭合位置上，电路从线路导体39经过闭合主触头43、触头销51、柔软分线91及负荷导体41而接通了。
为了断开断路器1，操纵机构17松释电极轴33，以便压簧87如图2所示逆时针推进承载件55。起先，当承载件55移离线路导体39时，触头销51摇动，从而在主触头43依然闭合的同时灭弧触头83闭合。当承载件55继续逆时针移动时，主触头43断开，且所有的电流均转移到灭弧触头83，这是图2所示情况。如果有相当大小的电流被断路器如断路器电闸器回应超载电流而断开即短路时那样，静止灭弧触头79与活动灭弧触头即灭弧趾77之间就会碰出电弧，因为这些触头随着承载件55继续逆时针转动而分开了。由于主触头43已经分开了，碰出电弧就限于灭弧触头83，这样会延长主触头43的使用寿命。由续存于电弧中的电流所产生的电磁力，把电弧朝外推向熄弧沟85，从而，静止灭弧触头79处电弧的末端就将整体的灭弧触头和流道81往上移动，并进入熄弧沟85。同时，承载件55的迅速断开，使灭弧趾77如图2中幻象所示邻近熄弧顶板93的自由端，从而，电弧从灭弧趾77往熄弧顶板93延伸，并将熄弧顶板往上移动入熄弧板94，该熄弧板把电弧断成较短的部分而随后熄灭。
操纵机构17是一个具有框架95的自支承组件。如图3所示，框架95包括两块等同且可互换的侧板97。侧板97被由间隔套筒101所构成的4个长形构件，以及螺线轴103与把侧板97上紧得贴靠间隔套筒101的螺母105固定为有间隔的关系。4个主要的分组件及一根大弹簧18，组成操纵机构17的动力部分。这4个分组件是凸轮组件107、摇臂组件109、主连杆组件111及闭合弹簧支承组件113。所有这些部件，均安装在两块侧板97之间。参见图3与图4，凸轮组件107包括一根凸轮轴115，它被支于座落在侧板97中的辅助非圆筒形开口119中的非圆筒形衬套117上。衬套117具有支靠在侧板97内表面123上的凸缘121，而凸轮轴115具有位于衬套117之间的肩部125，以便无需紧固件就把凸轮轴115与衬套117捕获在侧板97之间。相似地，摇臂组件109的摇臂销127如图3至图5所示在侧板之间捕获该销的肩部129。摇臂销127上的平面131与侧板97的开口135中的相似平面133接合，以防止摇臂销转动。凸轮轴115与摇臂销127增加了框架95的稳定性，该框架是自对齐的且在组装时无需专门的定位器用于各部件对齐。由于这些主要部件被“插夹”在两块侧板97之间，大多数部件就不需要额外的硬件来支承了。如可理解的那样，这种夹层构造简化了操纵机构17的组装。
闭合弹簧18是一根共用的、圆导线所缠、大功率的闭合了的压簧及两端上有基底平面。使用一根压簧，是因为它的能量密度比拉力弹簧更高。螺旋闭合压簧18被闭合弹簧组件113以非常独特的方式支承，以防止应力冒口和/或翘曲。在这种高能量的用途中，重要的是弹簧18的两端要保持平行并被均匀支撑，且弹簧要侧向适当固定。如图4与图6专门显示及图8至11也显示的那样，这是依靠把螺旋闭合压簧18压在U形支座137与接近正方形的弹簧垫片即导板139之间来实现的，U形支座可自由转动且在一端驱动摇臂组件109，导板则可在另一端支靠着一根在侧板97之间延伸的弹簧止动件即支承销141。弹簧18由于被捕获在两块侧板97之间而被防止“走动”，且它被穿过弹簧中央、弹簧垫片139及U形支座137的撑条145而延伸的一个长形导向构件143侧向地限制。长形导向件143的一端则被延伸穿过孔147的弹簧止动销141、另一端被延伸穿过U形支座137的腿部151及长形构件中的长形槽的支座销149抓住。
摇臂组件109包括由一对滚珠轴承157靠枢转地安装在摇臂销127上的一根摇臂155，滚珠轴承则被紧抓在侧板97之间并由套筒159保持为有间隔的关系，图5中看得最清楚。摇臂155的一端具有通过支座销149将摇臂155与U形支座137枢转连接的一个U形叉161。摇臂155另一端上有一对以钝角延伸的腿部163，形成一对支承着摇臂辊165辊支叉。摇臂辊165被枢转地由销167安装在辊支叉上。这些销167具有向外朝着侧板97的头部169，以便它们无需任何锁环或其他单独的留持件就被抓获且留持在适当位置。当摇臂155围着摇臂销127摇动时，弹簧垫片139就在弹簧支承轴141上转动，从而，无论摇臂55的位置如何，弹簧18的负荷都保持均匀。弹簧18、弹簧垫片139及弹簧支承销141是进入组装完的机构17中的最后部件，以便可根据用途适当确定弹簧18的尺寸。
U形支座销149将所有的弹簧负载及能量转移到摇臂155的摇臂支叉161上。转移到摇臂155上的负载又被转移给不转动的摇臂销127，并从那儿转移给两块侧板97，同时，摇臂155依然可自由地在侧板97中转动。
参见图4至图11，凸轮组件107除了凸轮轴115之外还包括一个凸轮构件171。该凸轮构件171包括一个由装在凸轮轴115上的一对加载凸轮片173a、173b构成的加载凸轮173。加载凸轮片173a、173b骑跨由第二对凸轮片175a、175b构成的驱动凸轮175。一个凸轮间隔片177确定驱动凸轮片175a、175b之间的间隙，同时，间隔片衬套179将加载凸轮片173a、173b与驱动凸轮片及侧板97分开。凸轮片173、175均由通过侧板之间的铆钉间隔件183而延伸的铆钉181固定在一起。一个止动辊185枢转地装在驱动凸轮片175a与175b之间，且一根复位销187在驱动凸轮片175a与加载凸轮片173a之间延伸。凸轮组件107是一个360度的机构，它在部分转动时压动弹簧18以存储能量，且它在其余转动期间由于存储于弹簧中的能量释放而被转动。这是通过由摇臂辊所接合的加载凸轮片173a、173b而实现的。弹簧18上的预加载使摇臂辊165与加载凸轮片173a、173b保持接合。加载凸轮173具有带加载部分189a的凸轮轮廓189。该轮廓随凸轮构件171顺时针转动而在与摇臂辊165接合处加大直径。凸轮轴115因此还有凸轮构件171以所述方式或通过手柄31而手动地、或通过一台电机421(见图33)而被转动。加载凸轮轮廓189的加载部分189a的形状构造得达到为压动弹簧18所要求的基本恒定的扭矩。这样就使手动加载时感觉较良好，且减小了自动加载对电机大小的要求，因为该恒定的扭矩低于当弹簧接近完全受压状态时所正常要求的最大扭矩。
加载凸轮173的凸轮轮廓189也包括一个闭合部分189b，当加载凸轮173转动得顶着摇臂辊165时这个部分的直径就减小，从而，当操纵机构以所述方式被松释时，弹簧18中所储能量就驱动凸轮构件171顺时针转动。
凸轮构件171的驱动凸轮175所具有的凸轮轮廓191在某个转动位置上由被辊销197装在主连杆组件111的主连杆195上的驱动辊193供能。主连杆195的另一端，由销201枢转地装在电极轴33的驱动凸轮199上。此主连杆组件111由一个跳闸机构203与驱动凸轮175连接用以闭合断路器，电闸机构则包括枢转地装在侧板97所支承的一根斧形板销子207上的一块斧形板205，并被弹簧219逆时针偏压。一根曲连杆209的一端枢转地连接着主连杆组件辊销197的延伸部，另一端刚枢转地连接着斧形板205的一端。斧形板205的另一端有一个当跳闸D轴213在锁闭位置上时与该轴配合的弹键凸耳211。随首斧形板205被锁闭，曲连杆209就使驱动辊193与驱动凸轮175接合。在运行中，当跳闸D轴213转动到跳闸位置时，弹键凸耳211从跳闸D轴213上滑落，斧形板205穿过跳闸D轴中的一个缺口215，这样就将连接着斧形板205的曲连杆209的枢接点重新定位，并使驱动辊193让驱动凸轮175独自浮动。
参见图8至11可理解闭合弹簧18的加载与卸载过程。在图8中，所示机构处于卸载的断开位置，即闭合弹簧18被卸载且触头43断开了。可以看出，凸轮构件171被定位得使加载凸轮173在与摇臂辊165相接触时半径最小。因此，摇臂155被转动到完全逆时针的位置上，而弹簧18则伸展得最开。还可看出，跳闸机构203未锁闭，从而，尽管驱动辊193落靠在驱动凸轮175上，但它是浮动的。当用手柄31手动地或通过操作加载电机421而顺时针转动凸轮轴115时，逐渐加大直径的加载凸轮上的加载轮廓的加载部分189a，就与摇臂辊165接合并顺时针转动摇臂155以便压动弹簧18。如所提到的，轮廓的这个加载部分189a的形状，被选择得有压动弹簧18所要求的恒定扭矩。在弹簧18的这个加载期间，驱动辊193与驱动凸轮轮廓191具有恒定半径的一部分接触，从而驱动辊193继续浮动。
翻至图9，当弹簧18完全加载时，驱动辊193就从驱动凸轮轮廓191滑落开而进入一个凹部217。这使得复位弹簧219逆时针转动斧形板205，直至弹键凸耳211微微行进到跳闸D轴213之外。这样就提高了斧形板205上曲连杆209的枢接点，从而把驱动辊193抬高到在驱动凸轮175中缺口217下边的一个复位位置。同时，摇臂辊165到达刚好在凸轮构件转动170度之后的一个点上，在此点上，它们进入加载凸轮轮廓189的闭合部分189b。在加载凸轮轮廓的这个部分189b上，与摇臂辊165相接触的加载凸轮173的半径随着凸轮构件171顺时针转动的半径而减小。因此，闭合弹簧18就施加一个趋于使凸轮构件171顺时针方向继续转动的力。然而，如后面将说明是闭合支座机构一部分的闭合支座(图9中未显示)，就与止动辊185接合并阻止凸轮构件171再继续转动。因此，弹簧18保持完全加载以备闭合断路器1的触头43。
断路器1的触头43以所述方式被闭合支座的松释而闭合。随着闭合支座与止动辊185脱离，弹簧的能量就被释放而将凸轮构件171迅速转动到图10所示位置。当凸轮构件171转动时，驱动辊193被驱动凸轮175的凸轮轮廓191接合。随着凸轮轴的转动，凸轮轮廓191的半径加大，且由于曲连杆209使驱动辊与这个表面保持接触，电极轴33就被转动以便如图2连同所示闭合触头43。在此位置上，弹键凸耳211与D弹键213接合，且被锁闭的触头闭合了。如果在此位置上由于跳闸D轴213转动而使断路器跳闸以便此弹键凸耳211与D轴213脱离的话，那么，由受压的触头弹簧87(见图2)产生的、通过主连杆195而施加的一个非常大的力，就会把斧形板205上曲连杆209的枢接点往下拉，且驱动辊193从驱动凸轮175自由下落而使电极轴33转动并使触头43断开。随着触头43断开及弹簧18脱离，该机构重又回到图8所示状态。
通常而言，当断路器闭合时，由于手动或电动使凸轮轴115再转动，闭合弹簧18就被卸载。这就使得凸轮构件171回到图9所示同样位置，但由于跳闸机构203被锁闭，曲连杆209就使驱动辊与驱动凸轮175上的驱动轮廓191如图11所示保持接触。如果由于跳闸D弹键213转动而断路器在此位置上跳闸以便斧形板205顺时针转动的话，那么，驱动辊193会下落到驱动凸轮175的缺口217中，且断路器会断开。
如所提及的那样，在凸轮构件171转动第一个180度期间，弹簧18被加载；而在转动第二个180度期间，弹簧中的能量就以受控速率向触头结构释放。换句话说，在后一个阶段，弹簧18、凸轮171及驱动辊193就像一台电机一样起作用。如上所述，对于是由于为操作者提供较良好的“感觉”的手动加载，还是对于恒定扭矩的大小可定得不是最大扭矩的电动操纵器，最好均提供恒定的加载扭矩。在加载的第一个10度期间，扭矩就跃升到所选定的恒定值。这为使用者提供了友好的感觉，而不是让一个人去击打一层恒定扭矩的墙壁，如果是使用加载电机的话，它还让加载电机在到达最大扭矩之前就提高速度。在加载周期的最后一个10度期间，扭矩从最大正扭矩减至微微呈负值的扭矩。这就使凸轮组件107，具体地说是使止动辊185与闭合支座223，为了半个周期的闭合而彼此落靠。加载凸轮173的轮廓189设计得使止动辊185与闭合支座223之间的力为负5至15磅，这要依压簧18的尺寸而定。一旦闭合支座223被支除，凸轮组件107就由于弹簧18的力与加载凸轮的斜坡闭合轮廓189b的缘故而开始转动余下的180度。
介于180度与360度之间的闭合凸轮轮廓189b，对于断路器的优选操纵至关重要，而且是本发明的一个独特性能。在现有技术的各种机构中，没有驱动凸轮175，因而通常仅是简单地释放弹簧能量并让触头43猛地一下闭合。弹簧18的尺寸通常定得快速且不让触头摆动地闭合触头43。这些目的是互不相容的，且人们设想了一些折衷方案。然而，有了本发明的闭合凸轮173，就可以控制向活动导体组件49的能量释放。这种闭合凸轮轮廓189b，可选择得使各个触头迅速、稳定而无摆动地就能闭合。我们业已发现，在触头闭合之前，至少有存储于弹簧18中50％能量应当释放，事实上是在灭弧触头83接触之间就应释放。在各个触头开始接触之间，最好有约70％的能量应当释放。可用电脑模拟装置来优选凸轮轮廓189、191。在大多数用途中，加载凸轮轮廓189a的加载部分应当保持大约相同。然而，加载凸轮轮廓189b的闭合部分，对于活动导体组件49(其质量与几何形状)以及对所用触头43、83的类型，却是独一无二的。
由于驱动机构与高能量及大力量有关，就采用硬质不锈钢所制闭合凸轮173及驱动凸轮175。然而，应当明白，通过使用骑跨对称驱动凸轮175以防止翘卷与扭曲的双加载凸轮173a、173b，凸轮组件107中央平面附近所有的力，均是平衡的。人们认为对称负载对于构成经久耐用的机构是至关重要的。
闭合支座机构221显示于图12至图16中。该机构包括一个闭合支座223、一个弹键组件225及一个复位装置227。如上所述，闭合支座223与凸轮构件171上的止动辊185接合以便使闭合弹簧18保持在加载状态。闭合支座223所用枢销229，根据止动辊185施于闭合支座223上的力而精确定位，以便使未锁闭力最大，并使震出(由于振动或震动所致触头意外断开)的可能性减小。一根大的抗扭弹簧231(见图4与图16)，把闭合支座223偏压到如图12所示一个贴靠着一个止动件233的松释位置上。它由弹键组件225保持在图14所示锁闭位置。此弹键组件225包括枢转地安装在侧板97所支承的弹键板支承轴237上的一块闭合弹键板235，以及枢支于侧板中的一根闭合D弹键轴239。闭合弹键板235具有一个弹键凸耳241，它由于闭合D弹键轴239处于扳起位置而与该轴接合，但是当该轴转动到松释位置时则通过闭合D弹键轴239中的一个缺口243而下落。弹键组件225包括一根把闭合支座223与闭合弹键板235相连接的弹键连杆245。由于闭合弹键板235被闭合D弹键轴239接合，闭合支座223就被转动到图14所示止动即复位位置上。当闭合D弹键轴239被转动到松释位置时，闭合弹键板就通过缺口243而下落，且抗扭弹簧231将闭合支座223顺时针转动到图15所示松释位置而随其拉动闭合弹键板235。
闭合支座机构221所用复位装置227，包括一根如同闭合支座223一样枢转地安装在同一根轴229上的复位杆247，但该杆独立于闭合支座223而可转动。复位装置227还包括一个顺转动方向处于止动辊185前方、介于闭合凸轮片173a与驱动凸轮片175a之间的形为复位销187的复位构件。由于闭合支座机构221如图12所示未锁闭，闭合支座223就被抗扭弹簧偏压得靠着止动件233。当凸轮构件171转动而加载弹簧时，复位销187与复位杆247上的一个钩爪251接合。如图13所示，凸轮构件171顺时针转动就使复位杆逆时针转动。复位杆247具有一个与闭合支座223接合的凸缘253，从而闭合支座随复位杆转动。当然，可替换的是，闭合支座223可以有一个被复位杆247接合的凸缘。连杆245把闭合弹键板235朝闭合D弹键轴239推动，且闭合弹键板235上的圆角落235R转动闭合D弹键轴239，使得该弹键轴穿过缺口243。当闭合弹键板235行进到闭合D弹键轴239上方时，后者往回转动，以便复位杆247从复位销187上滑落且抗扭弹簧231顺时针偏压闭合支座223，弹键凸耳241则与闭合D弹键轴239接合，使闭合支座223保持在图14所示的复位即锁闭位置上。如所提及的，复位杆247可独立于闭合支座223而转动，但它被第二抗扭弹簧255(见图6)偏压得靠着闭合支座。然而，由于手动加载系统有一个使凸轮组件107在重复使用手柄31期间逆转的棘轮，复位销187就能与复位杆247接合，并将其顺时针转动得阻抗第二抗扭弹簧255的偏压力且离开锁闭的闭合支座223。由于这样防止了对闭合支座机构221的损害，所以这是本发明的一个重要特性。
如上所述被转动得断开断路器的跳闸D弹键轴213，如图17所示完全由两块侧板97支承。它位于机构17的很顶上部位，其一端有一个搭锁模制塑料平台257，另一端有另两个平台259与261，所有这些平台都在侧板97外侧。模制塑料平台257与259键合在跳闸D弹键轴213每一端的侧板97外侧的平面上。平台261在跳闸D弹键轴213上可自由转动，但与平台259接合的延伸部249则把它连接着跳闸D弹键轴。这些模制平台由电磁线圈接合而转动跳闸D弹键轴213，以便以上述方式断开断路器。平台257由一个低电压电磁线圈(如果配置了的话)接合。平台259由一个可22遥控驱动的辅助跳闸电磁线圈(未显示，如果配置了的话)转动。平台261由一个在保护电路中回应超载或短路情况的跳闸器37所供能的跳闸驱动器(未显示，如果配置了的话)接合。
如从图17可见，闭合D弹键轴239延伸得与接近机构17顶部的跳闸D弹键轴213平行，且完全由侧板97支承。又参见图18至图21，一个模制闭合释放平台263装在闭合D弹键轴239上但独立于该轴而转动。这是因为该闭合释放平台263是优先选择将触头43跳闸断开的联锁机构265一部分的缘故。该联锁机构265包括一对锁合在闭合松释平台263外面的闭合D弹键轴239上的闭合弹簧松释杆267。这些闭合弹簧松释杆267每一根均有从杆上侧向延伸的止动件269。这些止动件269被一根应力弹簧273(见图4)偏压得靠在止动轴271上，以便把闭合D弹键轴239保持在扳起位置。闭合松释平台263被一根抗扭弹簧(也见图4)顺时针偏压至图18所示水平位置。形为滑块的一个联锁构件277在一侧插置于闭合弹簧松释平台263与闭合弹簧松释杆267之间。长形滑块277宽松地装在通过一个长形槽279而延伸的跳闸D弹键轴213上。滑块277一端有一当滑块处于图18所示第一位置时就与闭合弹簧松释平台263上的钩爪283对齐的突部281。因此，随着滑块277处于这一位置，闭合弹簧松释平台263例如被闭合电磁线圈285往下的转动，就使钩爪283与滑块277上的突部281接合，于是，就将该闭合弹簧松释平台的转动，转换为如图19所示的闭合线圈松释杆267的转动。这样就转动闭合D弹键销239而松释闭合支座弹键组件225，使得闭合支座223可以退回，最终松释闭合弹簧18且闭合触头43。闭合弹簧松释平台263也可如下面将要说明的那样，以闭合按钮23来转动。
邻接着滑块277上那个突部的，是一凹部287。闭合弹簧松释平台263持续往下转动，会使钩爪283从滑块上的突部281滑落而掉进凹部287中。这就使闭合弹簧松释杆267因而还有闭合D弹键销239回到锁闭位置且最终变成图20所示状态。在此位置上，闭合弹簧18可被重新加载。如果不是由于有了本发明的联锁机构265，闭合电磁线圈285或闭合接钮23的持续驱动，就会招致“过火”(fire through)即闭合弹簧松释。图20所示状态，防止了这种情况发生，并提供了一种“抗抽吸”(anti-pumping)性能。当钩爪283开始从突部281上滑落而进入凹部287时，它将滑块277朝右推得到达图20所示位置。重要之处在于，直至闭合弹簧松释杆267已充分转动得通过闭合D弹键销239的转动而松释闭合支座弹键组件25时，这种状态才会出现。这是由把钩爪287的尺寸定得使该钩爪的边缘行进到突部281的边缘之外而保证的，该突部的边缘限定着凹部287因而产生趋向于把滑块277向右推直至闭合D弹键销已转动得松释闭合支座弹键组件25这样一个部件。
通过将滑块277如图21所示向右移动，移至第二位置，闭合弹簧松释平台263上的钩爪283就不再与滑块上的突部281接合，而是在凹部287中自由移动，从而闭合弹簧松释杆不随闭合弹簧松释平台转动，且因此闭合弹簧18就不松释。滑块277被弹簧289偏压到图18所示第一位置，在该位置上，驱动闭合弹簧松释平台263就转动闭合弹簧松释杆267。滑块277被电极轴33上形为凸起部291的一个触头闭合构件移动到第二位置，电极轴转动得与滑块277的端部接合并将滑块移动到第二位置，在该位置上当触头43闭合时，闭合弹簧松释杆就超载。滑块277也被正常突入滑块277顶部中的一个缺口295的跳闸平台259上的突部293移动到第二的超载位置。然而，如果跳闸D弹键销213被驱动得使跳闸平台259顺时针转动的话，突部293就与滑块277在缺口295端部接合并将其移至图21所示第二位置。因此，如果跳闸机构203被驱动，闭合弹簧弹键组件225就不能被驱动。
应当明白，无论是跳闸机构203还是闭合弹簧弹键组件225，均不需要任何调节，侧板97上接纳弹键销213与239的孔，提供了充分的对齐性能确保弹键接合得良好。还应当明白，对于任何弹键及其相关部件，不使用支承件。侧板97上的冲压孔满足了所有的支承要求，因为这些部件的负载较轻、速度较慢。此外，联锁机构不需要任何润滑，因为其部件是用很光滑的模制塑料制成。
如上所述，配置了闭合电钮23的按钮与断开电钮25的按钮，分别用于闭合与断开断路器的各个触头43。这些电钮直接装在组合的操纵机构17上且是其一部分。如从图22至24及图26可见，按钮23与25是模制的通常为平面的构件，它们的下端有着沿侧边299敞开的小于180度最好为160度的侧向孔297。这两个模制按钮23与25枢转地装在一个穿通侧板97的共用枢接构件301上。介于侧板97之间的那部分共用枢接构件301，由固定着如前所述侧板之间间隙的一个间隔件101形成。螺线轴103延伸于图22所示右手侧板97之外，且支承着构成直径与间隔件101相同的一个圆筒形构件的那个套筒303。闭合电钮23的按钮如图26所示搭盖在套筒303上，而断开电钮25的按钮则搭盖在间隔件101上。一个固定在闭合电钮23按钮顶部的操纵销305，沿着与共用枢轴相横切的右手侧板97而延伸，在枢轴上它与闭合弹簧松释平台263上的钩爪283接合，以便当它被按压到驱动位置时就松释闭合弹簧。闭合电钮23的这个按钮，被一根抗扭弹簧307(见图26)偏压至未驱动位置，并被偏压至偏压弹簧松释平台263的那根弹簧231(见图4)。相似地，断开电钮25的那个按钮，具有沿着图22中也是与枢轴轴线相横切的左手侧板97延伸，并与跳闸平台259上的突片311接合以便在驱动时断开各个触头的一个操纵销309。断开电钮25的按钮，被一根相似于弹簧307的抗扭弹簧(未显示)偏压到未驱动位置。
如前所述，将按钮安装在操纵机构17上，会使得按钮与外壳中的开口难以对齐。本发明通过提供一块面板19而避免了这种困难，断开按钮与闭合按钮23与25通过该面板而可进入。而板19也以将要说明的方式固定在操纵机构上，因此，使按钮相对于面板不存在对齐的问题。面板19在盖子9中的开口21后面对齐，盖子构成断路器所用外壳3的一部分(见图1)。面板19的面积比开口21的大，从而考虑到了各个部件的公差，当盖子放到操纵机构上时，开口21总是被面板19填住的。
本发明的另一个独特性能，是面板19在操纵机构17前面安装在一固定位置上所采取的方式。又参见图24与图25，可以看出，面板19是一个模制的平面构件，它各带一对整体的上安装凸缘与下安装凸缘315t与315b。面板由穿通凸缘315与侧板97的安装杆317固定在侧板97上。下凸缘315b横向地间隔开从而它们邻近侧板97，且因此横向地固定着面板19的位置。从面板19的约中央部位往后延伸的模制突部319，与一块侧板97前边缘上的缺口321接合，以便竖向地固定面板的位置。
本发明还解决了闭合弹簧加载/卸载指示器27及触头断开/闭合指示器29与外壳中的开口对齐通常相关的问题。根据本发明，指示器27与29如图24至27所示直接装在面板19的开口323与325中。如图27所示，模制的指示器例如加载/卸载指示器27连同其弧拱的前面327一起模制。加载弹簧的第一与第二即加载与卸载状态，被弧拱面327下半部的字符DISCHARGE与松驰弹簧代号，以及上半部的字符CHARGE与受压弹簧代号所指示。指示器29弧拱面上的字符OPEN与CLOSED则显示分别的触头状态。
指示器27与29，由模制在沿着开口的面板背上、具有前枢销331的整体凸缘329枢转地安装在面板19的开口323与325中。这两个指示器由支承件枢转地支承在销331上，该支承件的形式，是具有让销331揿入以便枢转地抓住指示器孔335的朝后延伸的整体凸缘333。
指示器27与29，在它们各自的指示之间由“瞬时动作”驱动器337与339转动。采用“瞬时动作”意味着，指示器27与29具有指示闭合弹簧与各个触头的两种状态的不连续位置。它们并非缓慢地从一种指示变为另一种指示，而是不连续地从这一种跳动到另一种。
闭合弹簧指示器27所用的“瞬时动作”驱动器337，包括一根凸轮轴115。如前所述，安装在凸轮轴115上的凸轮构件171，通过其半圈转动而为闭合弹簧18加载，且在另一部分转动期间释放存储于弹簧中的能量以便闭合触头43。因此，凸轮构件171固定处的凸轮轴115的转动位置，为弹簧18的加载状态，提供了肯定且可靠的指示。如图28至30所示，突出于侧板97之外的凸轮轴115的外端，具有一个筒形圆周表面341，此表面由于有一个凸轮轴115的平面上所形成的凹部343而径向不连续。为了使凸轮轴115的转动位置与加载/卸载标记即指示器27结合，形为杆345而枢接在摇臂销127上的一个驱动构件，被一根应力弹簧347往凸轮轴115偏压。从图28可见，驱动杆345的第二端在闭合弹簧18完全卸载时就支靠着凸轮轴115的筒形圆周表面341。一端被驱动构件接合的导线模壳349为了垂直移动而被模制在面板119后面的一对导向件35所安装(又见图25)。导线模壳349上端的一根销353与指示器27所用枢轴后方的指示器凸缘333中的一个缺口355接合。字符DISCHARGE随着闭合弹簧完全卸载而显示。
当闭合弹簧18通过凸轮构件115的转动而被加载时，凸轮轴如图28所示箭头所指而逆时针转动。当凸轮轴转动约175度到达图29所示位置时，驱动杆345停靠在凸轮轴115上的筒表圆周表面341上。如前所述，加载凸轮173在170度时到达顶点，且此时被加载弹簧驱动。如图29所示，驱动杆345正好在凸轮轴115中凹部343的边缘上。当弹簧18把该凸轮转动到图30所示闭合位置，驱动杆345的第二端就从凸轮轴115的筒形表面341下落而进入凹部343。这样，由不连续运动猛地将指示器27抓到随同字符CHARGE出现在窗口323的加载位置。驱动杆345则由凸轮轴衬套117的套圈中一个缺口所形成的止动件357留在凹部343中。
闭合弹簧例如以按压闭合电钮29或驱动闭合电磁线圈的方式而被松释。闭合线圈87(见图2)中所储能量突然释放，就顺着图30中箭头所指方向迅速将凸轮轴115转动到图28所示完全卸载位置。从图30可以理解，凸轮轴115上的平面把驱动杆345往下推动，直至也如图28所示其第二端与筒形圆周表面341接合。
为触点43的状态提供指示的断开/闭合指示器29，由为触点状态提供肯定显示的电极轴33驱动。如图31与32所示，指示器29所用快速驱动器339，包括枢转地装在闭合支座枢销229上通常为L形的断开/闭合驱动器359。装在断开/闭合驱动器一只臂上的一根销361，被一根应力弹簧367偏压得靠着断开/闭合滑动件365上的肩部363。断开/闭合滑动件365是一个长形构件，它被可滑动地一端由槽369装在闭合支座枢销229上，另一端由长形槽373装在销371上。断开/闭合驱动件359的第二只臂375，有一条被导线模壳381上弯曲的下端379所接合的槽373。导线模板381的上端383侧向弯曲，以接合指示器29中的缺口384。导线模壳381两端之间的中部，由面板19背面上的模制导向件385支承。断开/闭合滑动件365、断开/闭合驱动器359及导线模壳381，构成了连接着断开/闭合指示器29的联动装置。
随着触头43被闭合，断开/闭合指示器29所用快速驱动器339就被弹簧367偏压到图31所示位置，在该位置上，断开/闭合指示器29朝下转动以便在窗口325中显示字符CLOSED。当触头43被断开时，电极轴33就被转动到图32所示位置，在该位置上，电极轴凸起部387与断开/闭合滑动件365接合并将它向右边驱动。这样就顺时针转动断开/闭合驱动器359，继而把导线模壳381往下拉得逆时针转动断开/闭合指示器29以便在窗口325中显示字符OPEN。电极轴33被闭合弹簧18从图32所示断开位置，迅速转动到图31所示位置，以便闭合触头。这种迅速动作，使断开/闭合指示器29在弹簧367的影响下，从显示字符OPEN，迅速移至显示触头的CLOSED状态。同样的，当触头被弹簧87驱动而断开时，电极轴33就迅速转动到图32所示位置。应当明白，在电极轴最后一部分转动期间，断开/闭合指示器被偏压至“闭合”位置，且仅迅速移至断开位置。因此，如果触头被焊接而锁闭，指示器会继续显示不准确的“闭合”标记。
如前所述，可通过转动凸轮轴115而手动或电动地为闭合弹簧18加载。手动或电动地转动凸轮轴115所用驱动机构387，如图33至37所示。该驱动机构387包括一对键合在凸轮轴115平面上的棘轮389a与389b。一个手柄脱开凸轮391与一个电机脱开凸轮393，也键合在棘轮389之间的凸轮轴上。销395将凸轮391、393与棘轮389连接，从而，扭矩通过凸轮391与393以及直接通过棘轮而从棘轮传送给凸轮轴115。
棘轮389通过由两根连杆397a与397b组成的手柄驱动连杆397而由加载手柄31转动，其中，仅连杆397b具有接近其自由端的凸轮表面399。手柄驱动连杆397的这个自由端伸展于该对棘轮之间，并带有棘轮上的周边棘轮齿403接合的手柄驱动销401。手柄驱动连杆397的另一端，由枢销405枢转地连接着手柄31。
手柄31枢转地装在摇臂销127的延伸部上，并被一个C形夹407夹住。由一对平板409a与409b组成的止动卡409也枢接在摇臂销127上。该止动卡也延伸于棘轮板389a与389b之间，并具有一个与棘轮齿403接合的横向止动销411。一根应力弹簧413(见图36)把驱动连杆397与止动卡409偏拉得彼此相向，并偏向于与棘轮389接合。此外，一根抗扭弹簧415装在摇臂销127上，它的第一条腿415a承靠着手柄的下面并将其向图33所示装填位置偏压，它的第二条腿415b则承靠着止动卡的下面并将其向棘轮389偏压。
本发明的另一个独特性能，在于棘轮齿403、驱动销401及止动销411的形状。如图35的局部片断图所示，棘轮齿403是弧拱形的，它们的根403r的半径与手柄驱动销401及止动销411的半径互补。这种构形减小了棘轮齿403根部的应力集中程度，并由于可便利地用平坦的原料冲压而较容易制造棘轮389。手柄驱动销401及止动销411采用转销，也消除了由于有通常为直边缘的驱动齿与止动齿而造成的应力集中。
如图33、34及36所示顺时针方向往下拉动手柄31，就为闭合弹簧18手动加载。当手柄被往下拉时，手柄驱动销401就与每个棘轮389a与389b的齿403接合而顺时针转动凸轮轴115。弹簧413与415让止动卡绕过顺时针转动的棘轮齿403。在手动行程的另一端，应力弹簧415使手柄向装填位置返回。而且，弹簧413还让手柄驱动销绕过被止动卡保持静止的棘轮齿。由于手柄31是装在摇臂销127上而不是凸轮轴115上以便它围着与棘轮的轴线平行但横向上有间隔的一条轴线转动，所以，驱动连杆397就能被销405在一个点上连接着手柄31，该点更接近于摇臂销127所提供的轴线，而不是接近棘轮389a与389b的半径。这种配置，对于手柄31来说有较大的机械原理上的便利，而手柄当然比棘轮389a与389b的半径长得多。
手柄被反复上下移动以递进转动棘轮389因而还转动凸轮轴115，以便为弹簧18加载。当弹簧18完全加载时，手柄去合凸轮391就转动到一个位置上，在该位置上，凸轮凸起部391a与手柄驱动连杆片397b上的凸轮面399接合，并朝上抬升驱动连杆397，从而，手柄驱动销401就与棘轮389的棘轮齿403脱离。因此，一旦闭合弹簧18已被加载且闭合支座正坐靠着凸轮构件171(如图14所示)，手柄31就不连接，从而就不能施力以图转动凸轮轴115靠着闭合支座223。
当闭合弹簧18被松释时，凸轮轴115就迅速转动。业已发现，当这种情况发生时，由于迅速转动棘轮齿403而振动手柄驱动销401，使得手柄31突然跳出装填位置。这种情况，通过让驱动销401随阗手柄处于装填位置而脱离棘轮齿403这样的安排来防止。在一个实施例中，手柄驱动连杆397顶部上形为盖板417的一个侧向突部执行这种功能。此盖板417随手柄处于装填位置而搭在棘轮齿403顶部，从而如图33所示将手柄驱动销401抬升而离开棘轮齿403。这并不会干扰手柄31的正常操作，因为当下拉盖手柄时，盖板417会沿着棘轮齿滑动，直至手柄驱动销401下落得与每个棘轮389上的一个齿463接合。盖板417最好用弹性树脂材料模制。
驱动机构387还包括一个电机操作器419，该操作器包括带有齿轮变换箱423的一台小的高扭矩电机421。一块安装板425在包括弹簧支承销41的一些支承点上把任选的电机操作器419联接在操纵机构417的侧面。如从图36与37可见，齿轮箱的输出轴(未显示)有一个在上面由枢销429装了电机驱动连杆431的偏心轮427。驱动连杆431由两块板431a与431b装配而成，这两块板支承着相邻的一个自由端上的一个侧向电机驱动转销433。电机驱动连杆431a具有邻接着电机驱动销433的凸轮面435。一个支架437如图37所示支承着逆时针偏拉电机驱动连杆431的一根应力弹簧439。由支架437上一个凸缘所支承的V形塑料止动件432为电机驱动连杆431定中心，以便其为了与棘轮389接合而适当对齐。从图36可以理解，由于有装在操纵机构17侧面的电机操作器419，弹簧439就把电机驱动连杆431偏拉得与棘轮389的棘轮齿403接合。操作电机421，就会转动上下移动电机驱动连杆431的偏心轮而反复渐进地转动棘轮389。当闭合弹簧18被完全加载时，电机去合凸轮393就转动到一个位置(未显示)，在该位置上，凸起部393a与电机驱动连杆431a的凸轮面435接合并将电机驱动连杆431抬升得离开棘轮389，从而电机驱动销433就与棘轮齿403脱离。另外，这会防止对闭合支座223所限制其转动的那根凸轮轴持续施加扭矩。同时，装在棘轮389外面的凸轮轴115端部的电机关闭凸轮441(见图33)，转动到与电机切断微动开关433接合的位置，该微动开关装在固定于安装板425的一个工作台445上。辅助延伸凸轮面441c驱动开关443以关掉电机421。
使手柄驱动销401与棘轮齿403及棘轮389脱离的一种可替换配置，如图38所示。在此实施例中，一个例如形为套筒447的抬升构件或止动件，由螺栓449固定在邻接棘轮389的侧板97上。当手柄31回到图38中实线所示装填位置时，驱动连杆397b上的凸轮面399就与抬升构件447接合，并如图所示顺时针转动该驱动连杆，以便使驱动销401与棘轮齿403脱离。因此，当闭合弹簧被松释且棘轮迅速转动时，该驱动连杆就保持与棘轮脱离，且手柄31不受干扰。当手柄被顺时针拉动时，它转动约15度到达图38中幻象所示位置，在此位置上，驱动销41重又与棘轮齿403接合。此抬升构件447与盖板417，在棘轮齿被接合之前，均提供手柄的这种约15度的移动。这使得使用者在手柄负载之前能牢牢抓住手柄。
如前所述，操纵机构17的各主要部件，安装在侧板97之间并由它们支承。这样产生的组合操纵机构是可以分开来组装的。除了闭合弹簧因不同的额定电流而有所不同之外，所有的部件都是标准件。因此，操纵机构可被完全组装，用品的例外仅限于当进行鉴别时为特定用途而选择与安装的闭合弹簧。
在侧板之间或侧板上安装所有部件这样的安排，也消除了对于许多紧固件的需要，因为各个部件是如上所述被收集在侧板之间的。另外，为了以轻负载转动各根轴，由于侧板的固定对齐性能而保证了轴会对齐，以及侧板中的各个开口提供了充分的枢接，就不需要分别用一些支承件了。在这方面，如所知那样，各根轴所用的孔是冲压成的，这样，就使冲压孔中的薄环形表面比充当支承件所用板的厚度更薄。
这种组合构造也简化了操纵机构17的组装。如图4所示，该操纵机构可在一块侧板97上拼起来。当所有的部件都装上时，再把另一块侧板扣在上面并用螺母(见图3)固定。为了便于组装，为了搁在侧板之间而长度一样的各根不同的轴，其被接纳于侧板各个孔中的直径缩小的各个端部长度有变化。因此，如图39概略显示的那样，销451a-451d，均具有插入一块侧板971各个孔455a-455d中长度相同的减小了直径的端部453a-453d。当所有其他部件(图4中未显示)均已安装之后，再把第二块侧板972搭在顶上，从而轴451a-451d的第二组端部就能对齐孔459a-459d。因而，所有的销不是都必须同时插入上面那块板972的孔中，直径减小了的端部457a比其他几个端部长，它自己可以道先插入相关的孔中。当把板972压下来时，较短的端部457b及销451b就插入了自己的孔459b中。由于板是逐次压下来的，每根轴会同样枢接到板972中，但并非所有的销都要同时对齐。
尽管已详细说明了本发明的几个特定实施例，但专业人员都会明白，对于其中细节，都可按照本公开件的总体原理而做各种修改与替换。相应地，所公开的一些专门配置，对于将要完整阐明的随附权利要求及其任何与所有的等同之处，只是为了便于显示而已，且不局限于此。
权利要求
1.电开关设备所用一种操纵机构包括一个闭合弹簧机构，它由一根闭合弹簧，以及为上述闭合弹簧加载并包括一个当该闭合弹簧被完全加载时而由该闭合弹簧连接且驱动的凸轮构件的装置组成；一个枢转安装的闭合支座，它具有与上述凸轮构件且防止其转动的锁闭位置，以及与上述凸轮构件脱离从而使该凸轮构件由上述闭合弹簧自由转动的未锁闭位置；将上述闭合支座向上述未锁闭位置偏压的偏压装置；一个连接着上述闭合支座并在复位时将上述闭合支座弹锁入上述锁闭位置的弹键组件；一个当上述凸轮构件朝上述闭合支座转动时将上述弹键组件复位的复位装置。
2.根据权利要求1所述的操纵机构，其特征在于上述复位装置包括具有当上述凸轮构件转动时被该凸轮构件接合的复位销这样一根枢转安装的复位杆，该复位杆与上述闭合支座接合并转动该闭合支座阻抗由偏压装置向上述锁闭位置所施的偏压，还使上述弹键组件复位而将上述闭合支座弹锁进锁闭位置。
3.根据权利要求2所述的操纵机构，其特征在于上述弹键组件包括一块具有弹键凸耳的枢转安装的弹键板、一根把该弹键板与上述闭合支座相连接而使它们一起转动的弹键连杆，以及一根有着松释缺口的可转动闭合轴，上述弹键凸耳将上述弹键轴在扳起位置中接合且该弹键凸耳从该弹键轴上滑落，从而，上述弹键板被上述偏压装置通过上述缺口而拉动，且当闭合轴被转动到松释位置时上述闭合支座转动到上述未锁闭位置。
4.根据权利要求3所述的操纵机构，其特征在于上述闭合支座与上述复位杆被安装在一根共用枢轴上。
5.根据权利要求4所述的操纵机构，其特征在于上述复位杆与上述闭合支座二者其中之一，具有与另一者接合的一个侧向突起，以便当该复位杆上的销被上述凸轮构件接合时将上述闭合支座转动到锁闭位置，且当弹键轴被转动到松释位置和偏压装置把闭合支座转动到未锁闭位置时，该侧向突部把复位杆定位得被上述凸轮构件接合。
6.根据权利要求5所述的操纵机构，其特征在于上述凸轮构件具有一个被上述闭合支座接合的止动构件，以及在该止动构件前方、接合并驱动上述复位装置的一个复位构件。
7.根据权利要求2所述的操纵机构，其特征在于上述凸轮构件具有一个被上述闭合支座接合的止动构件，以及在该止动构件前方、接合并驱动上述复位装置的一个复位构件。
8.根据权利要求7所述的操纵机构，其特征在于上述加载装置包括棘轮装置，该棘轮装置产生上述凸轮构件的返回行程，并包括偏压上述复位杆使其与上述闭合支座接合、但使该复位杆由上述凸轮构件上的上述复位构件回应该凸轮构件的返回行程而将其移离上述闭合支座这样的弹簧装置。
9.根据权利要求8所述的操纵机构，其特征在于上述闭合支座与上述复位杆被安装在一根共用枢轴上。
10.根据权利要求9所述的操纵机构，其特征在于上述复位杆与上述闭合支座二者其中之一，具有与另一者接合的一个侧向突部，以便当该复位杆上的销被上述凸轮构件接合时将上述闭合支座转动到锁闭位置，且当弹键轴被转动到松释位置和偏压装置把闭合支座转动到未锁闭位置时，该侧向突部把复位杆定位得被上述凸轮构件接合。
全文摘要
电开关设备如电力断路器、网络保护器或开关具有自支承操纵机构组件,它包括由侧板构成的框架,侧板借助隔件以间隔开来的关系牢固夹紧。框架支承所有的操纵机构的部件,包括一根闭合螺旋压簧,该弹簧完全安装在侧板之间、通过摇臂连接凸轮构件、保持力与弹簧成纵向。一个被弹簧偏压至未锁闭位置的闭合支座,在加载期间由与闭合支座分离的复位杆复位的弹键组件将其弹锁得把闭合弹簧固定在加载状态中,闭合支座则由于凸轮构件的转动而复位。
文档编号H01H3/00GK1244025SQ9910650
公开日2000年2月9日 申请日期1999年5月7日 优先权日1998年5月7日
发明者亨利·安东尼·威尔利三世, 雷蒙德·克里德·多兰 申请人:尹顿公司